第二節氮及其化合物第1課時氮氣與氮的氧化物學習目標1.通過了解自然界中氮的循環,了解自然固氮和人工固氮,掌握N2、NO、NO2的性質。2.通過信息的整理,培養歸納總結的能力;通過實驗探究,提高操作、觀察、分析、總結的能力。3.通過學習自然固氮,體會大自然的神奇魅力;通過重溫人工固氮的發展歷程,感受科學技術對人類的巨大貢獻。4.通過氮的循環中重要物質的學習,培養學生嚴謹的態度、不畏艱難的勇氣和為科學獻身的精神。重、難點氮的固定、氮氧化性的性質。課堂探究主題學習探究過程提升素養自主學習1.結合視頻閱讀教材,分析自然界中氮的循環有哪些途徑?2.自然界中氮的固定方式有哪些?知道氮循環的重要意義。知識回顧試結合氮原子的結構和氮氣的分子結構,分析氮氣的性質。形成結構決定性質的學科分析思維。一、氮氣與氮的固定【合作交流】【問題1】借鑒自然固氮,思考人工固氮的研究方向,你能設計出哪幾種方案?【問題2】結合相關資料,討論你所設計方案在工業生產中的可行性。化學方程式反應條件方案評價【問題3】結合材料,交流合成氨有什么重大意義?【問題4】你認為未來固氮技術應該朝著哪個方向發展?了解科學研究的一般思路。培養科學探索的精神。二、氮的氧化物【實驗探究】【探究1】觀察盛有NO和NO2的集氣瓶,簡單歸納其物理性質。【探究2】聯系N2與O2放電的實驗現象,分析NO有什么性質?如何對NO進行驗證?【探究3】認真閱讀實驗步驟,仔細觀察實驗現象,對實驗現象進行分析。實驗步驟實驗現象結論或解釋1.向瓶1(NO)中緩慢注入O22.向瓶2(NO2)中注入2mL水,振蕩3.繼續向瓶2中注入少量O2,觀察現象,再次振蕩總結研究物質性質的基本程序。續表主題學習探究過程提升素養二、氮的氧化物【探究4】從氧化還原的角度分析步驟1、2中的產物,寫出化學方程式。【探究5】NO2、O2、H2O能否完全轉化為產物?【探究6】以上設計對工業生產硝酸有什么啟示?【探究7】結合教材和材料,分析氮的氧化物有哪些應用,又有哪些危害?【評價反饋】【練習1】下列說法不正確的是()A.氮元素在自然界中既以游離態存在,又以化合態存在B.大氣、陸地、水體中的氮元素在不停地進行著氮的循環C.仿生固氮是一種生物固氮D.氮元素是構成生命的基本元素【練習2】在NO2被水吸收的反應中,發生還原反應和發生氧化反應的物質,其質量比為()A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1培養綠色化學的理念。課堂小結科學思維—科學知識—科學精神模型構建核心素養專練1.下列氣體去除雜質的方法中,不能實現目的的是()選項氣體(雜質)方法ASO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液BCl2(HCl)通過飽和的食鹽水CN2(O2)通過灼熱的銅絲網DNO(NO2)通過氫氧化鈉溶液2.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物,含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產中氨催化氧化的副產物,用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學方程式為。

(2)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收,主要反應如下:NO+NO2+2OH-2NO2-+H22NO2+2OH-NO2-+NO3-①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有(填字母)。

A.加快通入尾氣的速率B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C.吸收尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液②吸收后的溶液經濃縮、結晶、過濾,得到NaNO2晶體,該晶體中的主要雜質是(填化學式);吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是(填化學式)。

(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣,可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同,NO轉化為NO3-的轉化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調節①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,其離子方程式為②NaClO溶液的初始pH越小,NO轉化率越高,其原因是。

參考答案課堂探究【自主學習】1.自然固氮和人工固氮,動、植物和微生物間的循環。2.自然固氮主要有放電固氮和豆科植物根瘤菌固氮。【知識回顧】氮原子最外層有5個電子,既不易得電子,也不易失去電子,通常通過共價鍵形成物質。N2結構穩定,但能與活潑的金屬(如Mg)或非金屬(如H2、O2)反應。一、氮氣與氮的固定【問題1】模擬放電高能固氮或仿生固氮,設計方案。【問題2】化學方程式反應條件方案評價N2+O22NO放電放電條件能耗高,效益低,操控性較差N2+3H22NH3高溫、高壓、催化劑高溫、高壓催化合成,條件較低,較易實現【問題3】合成氨為農業生產提供氮肥。【問題4】仿生固氮,尋找更高效的催化劑合成氨。二、氮的氧化物【探究1】NO是無色氣體,NO2為紅棕色氣體。【探究2】無色NO能夠被O2氧化成紅棕色NO2。將無色氣體接觸空氣,若變為紅棕色,則證明氣體為NO。【探究3】實驗步驟實驗現象結論或解釋1.向瓶1(NO)中緩慢注入O2氣體變為紅棕色NO轉化為NO22.向瓶2(NO2)中注入2mL水,振蕩氣體變為無色NO2與水反應3.繼續向瓶2中注入少量O2,觀察現象,再次振蕩氣體變為紅棕色產生的無色氣體為NO【探究4】①2NO+O22NO2,②3NO2+H2O2HNO3+NO。【探究5】能完全轉化,②×2+①得:4NO2+O2+2H2O4HNO3。【探究6】循環轉化可提高原子利用率,減少污染。【探究7】應用:氮的氧化物可用于制備硝酸、作燃料等。危害:導致光化學煙霧,引起酸雨。【